05/01/23 1

Лекция № 34.

Системы обеспечения тепловых расширений турбоустановок

05/01/23 2

При конструировании высокотемпературных турбомашин должны быть тщательно учтены возможности расширения деталей во всех направлениях и притом без нарушения соосности с подшипниками, которые часто (особенно в паровых турбинах) выполняются как отдельные детали. Корпуса мощных турбин обычно подвешиваются к корпусам переднего и заднего подшипников, укрепленным на фундаментной плите. Непосредственно с последней корпус не соединяется, что позволяет ему свободно расширяться в радиальном направлении. Удлинение в осевом направлении возможно благодаря тому, что корпус подшипника может перемещаться по плите, скользя по направляющим.

05/01/23 3

Рассмотрим подробнее схему (см. рис. 14.1) турбоагрегата К–200–130+ТГВ–200 и элементы центровки цилиндров паровой турбины К–200–130, обеспечивающие возможность тепловых перемещений корпусов, роторов и опор. Продольные шпонки с зазорами по ширине 0,07–0,1 мм расположены на передней опоре (2 шт., поз. 1 и 2), на средней опоре (2 шт., поз. 3 и 4), на опорной фундаментной раме ЦНД (2 шт., поз. 5 и 6). Поперечные шпонки с зазорами по ширине 0,05–0,07 мм находятся на передней и средней опорах под лапами ЦВД (4 шт., поз. 7 и 8), на средней опоре под лапами ЦСД (2 шт., поз. 9) и на площадке ЦНД под лапами ЦСД (2 шт., поз. 10). Также поперечные шпонки находятся на фикс–пункте турбины, расположенном в середине ЦНД (2 шт., поз. 11).

05/01/23 4

Радиальные шпонки с зазорами по ширине 0,05–0,1 мм, необходимые для сопряжения корпусов ЦВД и ЦСД со смежными передней и средней опорами, а также корпуса ЦНД с корпусом ЦСД на рис. 14.1 отмечены позициями 12, 13, 14, 15.

05/01/23 5

Дистанционные болты, ограничивающие вертикальное перемещение опор ЦНД в пределах 0–0,1 мм, находятся на опорных фундаментных рамах ЦНД и отмечены позициями 16–23 (17 и 21 – болты фикс–пункта). От фикс–пункта цилиндры и опоры могут расширяться в продольном направлении, перемещаясь по соответствующим шпонкам, размещенным на фундаментных рамах. Незначительные боковые перемещения передней и средней опор в пределах 0,07 мм обеспечивают соответствующие фиксаторы–"диванчики" (поз. 24-31).

05/01/23 6

Турбина имеет систему измерений абсолютных расширений ЦВД, ЦСД, ЦНД, а также относительных расширений (ротора относительно корпуса) всех роторов (см. рис. 14.2).

05/01/23 7

Рис. 14.1 Схема турбоагрегата К–200-130 + ТГВ–200

05/01/23 8

Рис. 14.2. Схема измерения тепло – и виброперемещений элементов турбоагрегата К–200–130

17 – номера подшипников; 8, 9 – уклономеры опор; 10, 11 – указатели абс. расширений ЦСД, ЦВД и ЦСД; 12, 13, 14 – датчики относительного удлинения роторов; А – датчики абс. виброперемещений по осям x, y, z корпусов подшипников; Б – датчики относительных виброперемещений валопровода по осям x, y; измерение тепловых перемещений по осям x, y реперных точек мест подшипников ( ) и точек поперечных ригелей фундамента ( )